Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Заражение лептоспрозом происходит при контакте с разносчиком болезни. Инкубационный период лептоспир составляет от 2 дней до 2 недель....
06 12 2025 16:15:16
Урок построен на основе краеведческого материала с использованием элементов личностно ориентированных технологий.
На уроке использовались разнообразные формы и методы: фронтальная, парная, групповая работа, метод эвристической беседы, проблемной ситуации. Это позволило создать условия для совместной творческой деятельности, проявления индивидуальных способностей и возможностей учащихся.
...
05 12 2025 0:22:22
Опыт работы в школе показывает, что именно групповая работа лучше всего помогает развитию коммуникативных способностей учащихся, развивает мышление, осуществляет дифференцированный подход в обучении. Применение групповой работы показано на примере урока биологии в 7-м классе....
04 12 2025 0:29:24
Разработанное занятие для профильной группы - изучение нового материала.
Форма работы на занятии - групповая, малыми группами. Специальный подбор наглядности позволяет лучше усвоить материал, провести обучение с использованием надпредметных ЗУНов, применить анализ, обобщение, систематизацию и сделать выводы в рамках темы.
...
03 12 2025 13:37:18
Большинство окружающих нас растений имеют цветки. Несмотря на внешнее разнообразие, все цветки имеют сходное строение и приспособлены для пoлoвoго размножения...
02 12 2025 17:41:35
Сегодня подготовка школьника к жизни предполагает не столько вооружение его необходимыми знаниями, сколько способами овладения ими. В работе описываются используемые автором технологии и приемы развития интеллектуальных способностей на уроках биологии....
01 12 2025 8:40:28
Урок биологии для учащихся 7-го класса по теме "Класс земноводные (амфибии). Особенности жизнедеятельности лягушки" проходит по методике КСО "Взаимопередача темы". На уроке изучаются три вопроса: внешнее строение лягушки; скелет лягушки; внутреннее строение лягушки. Во время работы используются: алгоритм индивидуальной работы с карточкой; алгоритм работы в паре сменного состава (ПСС); карточки-задания; карточки с названием отделов конечностей лягушки, листы контроля, тест....
30 11 2025 1:51:15
Программа по биологии разработана на основе программы по биологии Г. М. Дымшиц, О. В. Саблиной, образовательной программы МОУ "СОШ № 5". Цель: соотнести содержание учебного курса биологии в 10−11-х классах с требованиями ФГОС среднего (полного) общего образования....
29 11 2025 10:54:46
Пластиды — органоиды, специфичные для клеток растений. Они имеются в клетках всех растений, за исключением бактерий, грибов и некоторых водорослей....
28 11 2025 15:51:46
В данной работе предложена методическая разработка урока с применением компьютерных технологий на уроке биологии....
27 11 2025 3:11:56
Урок "Экологические группы птиц" проводится для учащихся 7-го класса обучающихся по программе Н.И. Сонина. Раскрываются такие вопросы, как: основные группы птиц, экологические типы птиц, экологические группы птиц, значение птиц в природе и жизни человека....
26 11 2025 1:59:58
Урок по биологии по теме. На уроке рассматриваются вопросы влияния и последствия негативных факторов для развития зародыша....
25 11 2025 1:55:42
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: расширить знания о размножении растений и изучить способы вегетативного размножения; выяснить, как усвоили особенности размножения голосеменных растений; сформировать представление о способах вегетативного размножения и его значении в природе и сельском хозяйстве, пpaктические навыки размножения растений вегетативным способом....
24 11 2025 13:35:30
Анализирующее скрещивание проводят для того, чтобы на основании расщепления по фенотипическим признакам судить о расщеплении по генотипу....
23 11 2025 13:20:10
Данная работа представляет собой интегрированное внеклассное мероприятие в 5–7 классах. Спектакль составлен на основе различных материалов, но сюжет придуман авторами. Главная идея спектакля – не только использовать и совершенствовать знания учащихся о родном крае, но и показать все индивидуальные способности детей....
22 11 2025 12:48:22
Интегрированное внеклассное мероприятие по биологии и английскому языку "Do You Love Flowers? – Вы любите цветы?" спланировано в форме диалога культур двух стран. Флора и Пчелка Майя приезжали в Англию посмотреть, как чувствуют себя там их подданные - цветы. Затем вместе с группой английских школьников они посетили Кубань. Дети обмениваются информацией, показывают рукотворные сады своих стран, Пчелка Майя рассказывает о цветах. Задачи мероприятия: приобщить детей к прекрасному, научить их видеть и ценить красоту родного края; учить детей заботиться о природе и уметь применять целебные свойства цветов на пpaктике....
21 11 2025 3:21:58
Урок обобщяет и систематизирует знания учащихся о пресмыкающихся. Повторяет изученный материал с целью закрепления базовых знаний о внутреннем строении пресмыкающихся....
20 11 2025 3:52:11
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Презентацию можно использовать на уроке, внеклассном мероприятии на тему «Вредные привычки» или «Гигиена ВНД». Текст научный, но доступный, не утомляет т.к. сопровождается яркими, познавательными рисункам, стихами и высказываниями. Презентация состоит из 4 частей. 1. Почему алкоголь вещество наркотическое. 2. Влияние алкоголя на организм человека и его потомство. 3. Отношение к пьянству в высказываниях известных людей. 4. Проверь себя....
19 11 2025 7:59:59
Программа рассчитана на учащихся девятых классов. Она актуальна для детей, ориентирующихся на естественно-научный профиль обучения. Этот курс предполагает получение школьниками теоретических знаний, самостоятельную работу школьников, игровое задание, анкетирование и тестирование. Составлена как дополнение к курсу биологии....
18 11 2025 0:40:17
Курс "Основы здоровья" рассчитан на 35 часов в год, цель курса сформировать мировоззрение учащихся, в котором здоровье является одним из важнейших социокультурных ценностей нашего общества. Данная программа может быть использована при проведении факультативных занятий по внеурочной деятельности....
17 11 2025 12:25:22
Генетика – это наука, о закономерностях наследования генетической информации и изменчивости организмов. Основоположник генетики – Грегор Мендель....
16 11 2025 17:48:56
Урок посвящен процессам, происходящим в верхнем отделе пищеварения – ротовой полости, и важному разговору о гигиене ротовой полости, о здоровье и красоте....
15 11 2025 8:12:13
Урок является своеобразным экскурсом в историю развития взглядов на проблему
происхождения жизни. Более детально изучается современная теория происхождения
жизни на Земле — гипотеза А.И. Опарина — Дж. Бернала, в соответствии с которой жизнь
возникла естественным путем из неорганической материи.
...
14 11 2025 5:22:26
Данная разработка поможет воспитывать чувство любви к своей Родине, культурным традициям, уважения к разным народам. Даёт возможность раскрыть творческие способности учеников, развивает любознательность, чувство прекрасного....
13 11 2025 14:38:58
Жгутики — это тонкие выросты тела, число которых варьирует от одного до десятков. Жгутики и реснички обеспечивают не только передвижение клеток в прострaнcтве, но и перемещение различных веществ на поверхности клеток. Органоиды движения эвглены зеленой представлены жгутиком, который находится на тупом конце....
12 11 2025 19:48:11
На уроке обобщаются знания о многообразии покрытосемянных растений, об отличительных особенностях растений класса однодольные и двудольные. Выявляются хаpaктерные признаки растений разных семейств....
11 11 2025 3:26:21
Направляемые на фестиваль сценарии и материалы выступают против асоциальных явлений и могут быть использованы для проведения внеклассных мероприятий для детей среднего школьного возраста. Все материалы пропагандируют здоровый образ жизни. ...
10 11 2025 22:26:29
Об использовании интеpaктивных медиапособий на уроках биологии с приведением примеров....
09 11 2025 6:56:42
Игровая форма урока повышает интерес учащихся к предмету, развивает взаимоуважение, умение работать в группе. Урок составлен на основе материалов, изложенных в учебнике для 6-го класса Пономаревой И.Н., Корниловой О.А., Кучменко В.С. "Биология: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники"....
08 11 2025 10:51:43
Урок направлен на ознакомление учащихся со строением и функцией частей кровеносной и лимфатической систем. Закрепляются знания об основных элементах крови и внутренней среде организма, рассматривается передвижение крови и лимфы по сосудам, биофизические процессы в природе. Акцентируется внимание учащихся на необходимости здорового образа жизни для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы....
07 11 2025 10:51:25
Акцентируется внимание на гигиене питания как основе здорового образа жизни. Проведение мероприятия в форме популярного телевизионного жанра - ток-шоу формирует у ребят исследовательские умения, способность применять полученные знания на пpaктике, развивает коммуникативные навыки, повышает интерес учащихся к данной теме....
06 11 2025 6:36:18
Урок изложения нового материала, который позволяет сформировать у учащихся 10-го класса представление о вирусах как неклеточной форме жизни, их особенностях строения и жизнедеятельности, а также о профилактике и мерах борьбы с вирусами – возбудителями болезней человека. Урок помогает учащимся развивать умения анализировать, обобщать и систематизировать полученные знания. В ходе урока учащиеся осваивают умения самостоятельно изготовлять ватно-марлевые повязки, необходимые при эпидемиях гриппа....
05 11 2025 9:35:44
Урок экологии в рамках регионального компонента БУП реализуется в 8-9-х классах общеобразовательной школы. Основные технологии - информационно-коммуникативная, игровая, метод групповой работы. Содержательно рассматриваются факторы и последствия загрязнения водоемов. Может использоваться и во внеклассной работе.
...
04 11 2025 4:17:42
Урок-конференция. Основополагающий вопрос урока: Какие особенности строения насекомых обеспечивают им господство в окружающей среде?
...
03 11 2025 16:14:51
Урок обобщения и коррекции знаний - это идеальное время для целенаправленной работы по развитию ученика средствами предмета. В данном случае урок проводился в классе, учащиеся которого различались по уровню обучаемости, по уровню сформированности общеучебных навыков, как способность "сворачивать" и "разворачивать" информацию.
...
02 11 2025 22:41:46
Статья посвящена формированию универсальных учебных действий на уроках биологии – метапредметным, проектным и информационным технологиям обучения....
01 11 2025 1:44:55
В работе представлен вариант проведения первого урока биологии в 6-м классе по концентрической программе под редакцией А.И. Никишова. Особое внимание уделяется актуализации опopных знаний обучающихся, что дает возможность определить уровень обученности и сразу же включить детей в активную познавательную деятельность. Использование ИКТ на уроке не только позволяет заинтересовать учащихся, но и дает возможность работать более комфортно детям с особенностями слухового или зрительного восприятия. Проведение рефлексии в разных формах приучает детей анализировать не только свою работу, но и весь урок в целом, что дает возможность всем участникам образовательного процесса проводить корректировку своих задач и способов их реализации....
31 10 2025 23:55:34
Воспитание юной личности в духе гражданственности на основе развития нравственных чувств и ориентиров – сложная задача, решение которой требует особого такта и педагогического мастерства. Реализация учителем на уроках биологии историко-библиографического методологического подхода позволит приблизиться к решению данной проблемы....
30 10 2025 20:30:30
Данная разработка составлена в соответствии с программой Н.И. Сонина для 6-го класса. Она дает представление о выделении как важном процессе жизнедеятельности организма, способах выделения ненужных веществ у беспозвоночных животных....
29 10 2025 20:35:16
Урок-пресс-конференция в 8-м классе с целью расширить знания учащихся о гигиене органов пищеварения, мерах профилактики желудочно-кишечных заболеваний....
28 10 2025 7:52:49
Решение задачи раннего выявления, обучения, воспитания и развития одаренных и талантливых детей составляет важнейшую задачу системы образования и формирования творческого потенциала страны, обеспечивающего интенсивное социальное развитие и научно-технический прогресс во всех областях науки, культуры и производства. Для решения этой задачи необходима прежде всего специально создаваемая развивающая образовательная среда. Развивающая образовательная среда – это созданная обучающим, обучающимися и их родителями атмосфера интеллектуального поиска и познавательной творческой деятельности в правильно организованном педагогическом процессе....
27 10 2025 19:13:33
Предлагается план внешкольного мероприятия, посвященного Дню птиц. В ходе мероприятия необходимо познакомить школьников с образами птиц в мифологии и культуре разных народов мира. Используется рассказ учителя, сопровождающийся большим числом ярких иллюстраций....
26 10 2025 19:40:39
На уроке изучается новый материал об уникальных особенностях планеты Земля, создавших условия для развития жизни. Актуализируются и формируются знания о неповторимой планете Солнечной системы и свойствах, обеспечивающих существование жизни на Земле....
25 10 2025 15:45:14
Цель урока: формировать у учащихся представления о здоровом образе жизни; разъяснить, как влияет на организм человека никотин и алкоголь; сформировать отрицательное отношение к табаку и алкоголю; воспитывать бережное отношение к здоровью как к главной ценности....
24 10 2025 9:16:26
Разработка представляет собой один из вариантов урока по теме "Приспособленность организмов и её относительность". Изучение адаптаций организмов необходимо проводить на объектах, которые приспособлены к местным условиям. На уроке в большем объеме представлена информация об обитателях Кольского полуострова.
...
23 10 2025 17:19:10
Сценарий сказки можно использовать при подготовке внеклассного мероприятия по биологии, ОБЖ, классного часа по профилактике курения.
...
22 10 2025 5:27:39
Интеграция предметов гуманитарного и естественнонаучных циклов таит в себе огромные возможности для развития личности ребенка. Использование музыки и живописных произведений на уроке биологии затрагивает эмоциональную сферу ребенка, служит стимулом к творческой деятельности, расширяет сферу актуального знания. Дидактические особенности урока связаны с формированием опыта поисковой деятельности, включением опыта группового творческого поиска в широкий контекст личного опыта учащихся....
21 10 2025 18:38:52
В ходе урока учащиеся усваивают закономерности движения крови по сосудам на основе применения знаний по физике о давлении и скорости....
20 10 2025 6:12:30
Этот урок является первым в теме "Амфибии" и направлен на построения знания о начале освоения позвоночными животными новой наземно-воздушной среды обитания. В конспекте изложен материал по трем отрядам класса Амфибии (Бесхвостые, Безногие и Хвостатые). К конспекту прилагается иллюстративный материал – презентация, раскрывающий материал урока.
...
19 10 2025 14:16:29
Урок помогает изучить состав крови - строение, функции клеток и плазма крови, познакомиться с группами крови. Способствует развитию навыков самообразования, умения работать с дополнительной литературой, формированию речевой культуры, умения общаться, выделять главное, анализировать, обобщать, формированию специальных медицинских знаний по теме.
...
18 10 2025 7:27:22
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
